JP4502907B2 - Variable valve mechanism for 4-stroke internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、4ストローク内燃機関の可変動弁機構に関する。 The present invention relates to a variable valve mechanism for a four-stroke internal combustion engine.
動弁カムとポペットバルブのバルブステム間に介装されるバルブリフタ内に油圧により制御されるバルブ休止機構を備えた4ストローク内燃機関の可変動弁機構については、例えば、特許文献1の例がある。
同特許文献1には、バルブリフタ内にスライドピンホルダが嵌着され、同スライドピンホルダにスライドピンがバルブステムに直交する方向に摺動自在に嵌合され、同スライドピンにはバルブスプリングにより付勢されたポペットバルブのバルブステムが当接するステム当り面とバルブステムが貫通するステム貫通孔が隣り合わせて形成され、ピンスプリングにより一方向に付勢されるとともに反対方向に油圧供給通路を経て油圧が作用し、同油圧の制御によってスライドピンを移動して前記ステム当り面とステム貫通孔とを選択的に前記バルブステムに臨ませる構造が開示されている。
In
したがって、油圧が作用してスライドピンをピンスプリングに抗して移動しステム当り面をバルブステムに臨ませた状態にあると、動弁カムによりバルブリフタが押圧され移動するに伴いスライドピンがバルブステムを押して開弁駆動する。 Therefore, when the oil pressure acts and the slide pin moves against the pin spring and the stem contact surface faces the valve stem, the slide pin is moved to the valve stem as the valve lifter is pressed and moved by the valve cam. Press to drive the valve open.
一方、油圧が解除されると、スライドピンがピンスプリングの付勢力により移動してステム貫通孔をバルブステムに臨ませた状態となり、動弁カムによりバルブリフタが押圧されてもバルブステムはステム貫通孔を貫通して作動せずバルブ休止状態となる。 On the other hand, when the hydraulic pressure is released, the slide pin moves due to the urging force of the pin spring so that the stem through hole faces the valve stem. Even if the valve lifter is pressed by the valve cam, the valve stem remains in the stem through hole. The valve does not operate through the valve, and the valve is stopped.
バルブが稼動(開閉駆動)状態に入るときは、スライドピンに油圧が作用すると反対側はエアが抜けるため瞬時にスライドピンが移動し応答性が良いが、バルブ休止状態に入るときは、油圧が解除されても積極的にオイルが排出されることはないので、油圧が瞬時に抜けきれない場合は、ピンスプリングのバネ力によるスライドピンの移動が緩慢となる結果、所望の応答性が得られなくなる。 When the valve enters the operating (open / close drive) state, when the oil pressure acts on the slide pin, air is released on the opposite side, so the slide pin moves instantaneously and has good responsiveness. Even if the oil pressure is released, the oil is not positively discharged, so if the oil pressure cannot be released instantaneously, the slide pin moves slowly due to the spring force of the pin spring, resulting in the desired response. Disappear.
特に気筒の全バルブを休止させる所謂気筒休止の場合には、油圧解除に対してスライドピンの移動が遅れ気筒休止に入るタイミングが遅れると、燃料の供給制御が困難となり、燃料が溜まったり、またポンピングロスが生じてしまう。 In particular, in the case of so-called cylinder deactivation in which all valves of the cylinder are deactivated, if the timing of entering the cylinder deactivation is delayed after the movement of the slide pin with respect to the release of the hydraulic pressure, the fuel supply control becomes difficult and the fuel accumulates. Pumping loss will occur.
本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、バルブ休止状態に入るときの油圧解除に対するスライドピンの移動を速やかに行い、バルブの稼動状態から休止状態への移行の応答性を向上させることができる4ストローク内燃機関の可変動弁機構を供する点にある。 The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is to quickly move the slide pin in response to the hydraulic pressure release when entering the valve resting state, and to make the transition from the valve operating state to the resting state. This is to provide a variable valve mechanism for a four-stroke internal combustion engine that can improve responsiveness.
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、動弁カムとポペットバルブのバルブステム間に介装されるバルブリフタがリフタガイド孔に摺動自在に支持されてリフタスプリングにより常時前記動弁カムに当接させる方向に付勢され、前記バルブリフタ内に嵌着されたスライドピンホルダにスライドピンが前記バルブステムに直交する方向に摺動自在に嵌合され、前記スライドピンにはバルブスプリングにより付勢されたポペットバルブのバルブステムが当接するステム当り面とバルブステムが貫通するステム貫通孔が隣り合わせて形成され、前記スライドピンはピンスプリングにより一方向に付勢されるとともに反対方向に油圧供給通路を経て油圧が作用し、同油圧の制御によって前記スライドピンを移動して前記ステム当り面とステム貫通孔とを選択的に前記バルブステムに臨ませる4ストローク内燃機関の可変動弁機構において、前記動弁カムにより前記バルブリフタが押圧され開弁移動すると排出口が開口して前記スライドピンに作用するオイルを排出するオイル排出通路が設けられ、前記リフタガイド孔の内周面に形成された環状油圧溝が前記バルブリフタの側孔を介して前記スライドピンホルダ内の前記スライドピンに油圧が作用する油圧室に連通することで前記油圧供給通路が構成され、前記リフタガイド孔の内周面に前記環状油圧溝より前記バルブリフタの開弁移動側に離れて環状オイル排出溝が前記バルブリフタの側孔を介して前記油圧室に連通可能に形成されるとともに同環状オイル排出溝から前記バルブリフタの開弁移動方向にオイル排出溝が延設されて前記オイル排出通路が構成され、前記オイル排出溝は、常に開口していることを特徴とする4ストローク内燃機関の可変動弁機構である。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a valve lifter interposed between a valve cam and a valve stem of a poppet valve is slidably supported by a lifter guide hole, and is constantly moved by a lifter spring. The slide pin is slidably fitted in a direction perpendicular to the valve stem to a slide pin holder that is urged in a direction to contact the valve cam and is fitted in the valve lifter. A stem contact surface with which the valve stem of the poppet valve urged by the valve abuts and a stem through hole through which the valve stem penetrates are formed adjacent to each other, and the slide pin is urged in one direction by a pin spring and hydraulic in the opposite direction. Hydraulic pressure is applied through the supply passage, and the slide pin is moved under the control of the hydraulic pressure to move the stem contact surface and the slide. In a variable valve mechanism of a four-stroke internal combustion engine that selectively faces a valve stem through the valve stem, when the valve lifter is pressed and moved by the valve cam, the discharge port opens and acts on the slide pin An oil discharge passage for discharging the oil to be discharged is provided, and an annular hydraulic groove formed on the inner peripheral surface of the lifter guide hole acts on the slide pin in the slide pin holder via the side hole of the valve lifter. The hydraulic pressure supply passage is configured by communicating with a hydraulic chamber, and an annular oil discharge groove is formed on the inner peripheral surface of the lifter guide hole away from the annular hydraulic groove toward the valve lifter moving side of the valve lifter. And an oil discharge groove extending from the annular oil discharge groove in the valve opening movement direction of the valve lifter. The constructed oil discharge passage Te, the oil discharge groove is always variable valve mechanism of the four-stroke internal combustion engine, characterized in that open.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の4ストローク内燃機関の可変動弁機構において、前記リフタガイド孔の内周面に、前記オイル排出溝が周方向に亘って複数形成されたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the variable valve mechanism of the four-stroke internal combustion engine according to the first aspect, a plurality of the oil discharge grooves are formed on the inner peripheral surface of the lifter guide hole in the circumferential direction. Features.
請求項1記載の4ストローク内燃機関の可変動弁機構によれば、油圧室に連通可能な環状オイル排出溝からオイル排出溝が常に開口できるように延設され、バルブリフタが開弁移動すると油圧室が環状オイル排出溝と連通して油圧を逃がすことができ、その油圧室の油圧を逃がすタイミングを環状オイル排出溝の形成位置によって設定することができ、油圧解除によりバルブの稼動状態から休止状態への移行について所望の応答性を得ることができる。
According to the variable valve mechanism for a four-stroke internal combustion engine according to
請求項2記載の4ストローク内燃機関の可変動弁機構によれば、リフタガイド孔の内周面に、オイル排出溝が周方向に亘って複数形成されるので、バルブリフタ回転時も油圧室のオイルを排出する経路を油圧室からオイル排出溝の排出口までの最短距離を略一定に維持することができ、よってバルブの稼動状態から休止状態への移行の応答性を略一定に設定することができる。
また、オイル排出溝の数によって応答性の制御を行うことも可能である。
According to the variable valve mechanism for a four-stroke internal combustion engine according to
It is also possible to control responsiveness by the number of oil discharge grooves.
以下、本発明に係る一実施の形態について図1ないし図9に基づいて説明する。
本実施の形態に係る内燃機関1は、自動二輪車に搭載されるDOHC式水冷4ストロークサイクルの並列4気筒内燃機関であり、4つの気筒が車幅方向(左右方向)に並ぶように配置される。
該内燃機関1のシリンダブロック2が、構成する4つの気筒のうち右側2気筒が常時稼動気筒であるのに対して左側2気筒が休止可能気筒である。
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The
In the
図1は、この休止可能気筒のシリンダブロック2の一部およびこれに重ねて結合されるシリンダヘッド4、さらにその上を覆うシリンダヘッドカバー5の断面図を示している。
各シリンダヘッド4の下面には、図1に図示されるように、シリンダボア6に対応した個所にペントルーフ型凹部7がそれぞれ形成され、シリンダボア6に嵌装されたピストン(図示されず)とシリンダボア6と凹部7とで燃焼室8が画成されている。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a part of the
As shown in FIG. 1, a pent
さらに、図1に図示されるように、シリンダヘッド4の後部には、吸気装置に接続する1本の上流側吸気通路が吸気下流側で2本の吸気通路に分岐して燃焼室8に2個所開口する吸気ポート9が形成され、シリンダヘッド4の前部には、該燃焼室8に2個所開口した2本の上流側排気通路が排気下流側で1本の排気通路に集合して図示されない排気管に接続する排気ポート10が形成され、前記2個の吸気開口11、11と2個の排気開口12、12とをそれぞれ開閉自在に密閉する吸気ポペットバルブ13、13と、排気ポペットバルブ14、14とがシリンダヘッド4に設けられている。
Further, as shown in FIG. 1, at the rear part of the
吸気ポペットバルブ13aのバルブステム15の延長上方に吸気カムシャフト19が配設されるとともに、排気ポペットバルブ14のバルブステム16の延長上方に排気カムシャフト20が配設され、該吸気カムシャフト19および排気カムシャフト20は、カムシャフトホルダ23によりシリンダヘッド4に回転自在に枢着される。
所謂DOHC式内燃機関である。
An
This is a so-called DOHC internal combustion engine.
各シリンダボア6毎における該吸気カムシャフト19の吸気カム21と排気カムシャフト20の排気カム22とは、吸気ポペットバルブ13のバルブ休止機構付きバルブリフタ17と排気ポペットバルブ14のバルブ休止機構付きバルブリフタ18との各頂面にそれぞれ当接され、吸気カムシャフト19と排気カムシャフト20との各車体右端にそれぞれ図示されないドリブンスプロケットが一体に装着され、図示されないクランクシャフトと一体のドライブスプロケット(図示されず)とドリブンスプロケットとに図示されない無端チェンが架渡されており、DOHC式4ストローク内燃機関1が運転状態となると、クランクシャフトの回転速度の半分の速度でかつ同一方向へ、吸気カム21および排気カム22は回転駆動されるようになっている。
The
吸気ポペットバルブ13および排気ポペットバルブ14にそれぞれ付設されるバルブ休止機構は、互いに前後対称に構成されており、したがって一方の排気ポペットバルブ14を主にして以下説明する。
The valve pause mechanisms respectively attached to the
図2に図示するように、シリンダヘッド4には、排気ポート10には燃焼室8への開口に向けてバルブステム16を摺動自在に支持するバルブガイド筒34が嵌着されており、同バルブガイド筒34の延長同軸部分にバルブ休止機構付きバルブリフタ18を摺動自在に支持する大径のリフタガイド孔52が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
バルブリフタ18が往復摺動するリフタガイド孔52の内周面の上側所定位置に環状油圧溝53が形成されており、同環状油圧溝53は連通孔54を介してシリンダヘッド4の油圧通路51に連通している。
そして、環状油圧溝53からバルブリフタ18の閉弁移動方向にオイル排出溝60が所定長さ延設されている。
An annular
An
排気ポペットバルブ14は、バルブステム16がバルブガイド筒34を貫通し、バルブステム16の上端に付設されるバルブ休止機構付きバルブリフタ18がリフタガイド孔52に摺動自在に嵌合される。
リフタガイド孔52の内周面に形成される環状油圧溝53は、バルブリフタ18に環状の開口が塞がれる。
In the
In the annular
バルブ休止機構付きバルブリフタ18が付設されている排気ポペットバルブ14では、排気ポペットバルブ14のバルブステム16を摺動自在に案内支持するバルブガイド筒34は、バルブ休止機構が有る分だけ短く形成され、排気ポペットバルブ14のバルブステム16の頂端でなく上部途中にリテーナ35が嵌装され、該リテーナ35はバルブステム16の上部にコッタ36でもって一体に結着され、バルブガイド筒34上部付近のスプリング受け片37とリテーナ35とにバルブスプリング38が介装される。
In the
該バルブスプリング38より巻回径の大きなリフタスプリング39がスプリング受け片37とバルブ休止機構付きバルブリフタ18とに介装されている。
したがってバルブスプリング38のスプリング力でもって排気ポペットバルブ14は常に排気ポート10の排気開口12を密閉する方向へ付勢されるとともに、リフタスプリング39のスプリング力でもってバルブ休止機構付きバルブリフタ18の頂壁18aは排気カム22に当接する方向へ付勢されるようになっている。
A
Therefore, the
そして、バルブ休止機構付きバルブリフタ18の頂壁18aの中央部には、その外周部よりもやや厚く、かつシムの役を果すための厚肉部57が形成され、該厚肉シム部18cは、種々の厚さに形成されて数種類のバルブ休止機構付きバルブリフタ18が用意されている。
Then, a
次にバルブ休止機構付きバルブリフタ18におけるバルブ休止機構41について説明する。
図3ないし図6に図示されるように、バルブ休止機構付きバルブリフタ18は、その円筒状周壁18bがシリンダヘッド4に設けられたリフタガイド孔52にガイドされて上下方向に摺動自在であり、バルブ休止機構付きバルブリフタ18内にはスライドピンホルダ43が嵌挿されている。
Next, the
As shown in FIGS. 3 to 6, the
スライドピンホルダ43は、図5に図示するように中央の円筒部43aとその周りの円環部43bをクロスメンバ43c,43dが連結しており、円筒部43aの円孔がステムガイド孔43eをなし、円環部43bの外周面に外周凹溝56が形成され、一方の直径方向に指向したクロスメンバ43cにスライドピン穴44が一端を閉塞されて形成され、スライドピン穴44の閉塞された端部寄りに通孔44aが設けられ、開口した他端にガイドピン孔44bが貫通形成されている。
As shown in FIG. 5, in the
このスライドピンホルダ43が、その円環部43bをバルブ休止機構付きバルブリフタ18の円筒状周壁18bに沿わせて挿入され、円筒部43aの上端をシム部18cに当接させる。
スライドピンホルダ43のスライドピン穴44にはスライドピン45が摺動自在に嵌挿される。
This
A
スライドピン45は、図6に図示するように、円柱状をなし、側面の一部が平面状に切欠かれてステム当り面45aが形成され、ステム当り面45aに隣り合わせてステム貫通孔46がステム当り面45aに垂直でピン円柱中心軸に対して直交して穿設されている。
As shown in FIG. 6, the
スライドピン45のステム当り面45aの背後の側面がステム貫通孔46に亘って面取りされており、その面取り部45bはステム貫通孔46の中心軸と垂直に交叉する平面45cが形成され、そのスライドピン中心軸方向の両端が滑らかな曲面をなしてスライドピン45の外周面に連続している。
The side surface behind the
スライドピン45の一端には径方向にガイド溝45dが形成され、他端にはスプリングガイド穴45eが設けられ、スプリングガイド穴45eの開口縁の一部が切欠かれて通気溝45fが形成されている。
A
斯かるスライドピン45のスプリングガイド穴45eにピンスプリング49を嵌挿して、スライドピンホルダ43のスライドピン穴44にピンスプリング49を先にして挿入し、ガイドピン47をガイドピン孔44bに嵌入し、スライドピン45のガイド溝45dを貫通させ、スライドピン45の姿勢を規制するとともに、ピンスプリング49により付勢されるスライドピン45の移動をガイドピン47により規制する。
The
こうしてスライドピンホルダ43のスライドピン穴44にスライドピン45が挿入されると、スライドピン45のガイド溝45d側に油圧室57が形成され、スライドピン穴44側に空気室58が形成される。
Thus, when the
このようにスライドピン45が挿入されたスライドピンホルダ43が、バルブ休止機構付きバルブリフタ18内に挿入される。
このバルブ休止機構付きバルブリフタ18がリフタガイド孔52に嵌挿されると、図3に示すように排気ポペットバルブ14のバルブステム16の頂端がスライドピンホルダ43のステムガイド孔43eの下部にガイドされ、ステム貫通孔46またはステム当り面45aに対向する。
The
When the
リフタスプリング39は、スライドピンホルダ43に上端を当接してスライドピンホルダ43を介してバルブ休止機構付きバルブリフタ18を上方に付勢して排気カム22に当接する。
The
バルブ休止機構付きバルブリフタ18の円筒状周壁18bには、スライドピンホルダ43の外周凹溝56にバルブ休止機構付きバルブリフタ18aがどの個所に位置しても連通する側孔55が複数穿設され、この側孔55にバルブ休止機構付きバルブリフタ18aがどの個所に位置しても連通するように前記環状油圧溝53がシリンダヘッド4のリフタガイド孔52に形成されている。
The cylindrical
油圧通路51は、4ストローク内燃機関1内に設けられた図示されない油圧ポンプの吐出口に制御弁(図示されず)を介して接続されている。
以上のような油圧駆動装置50により油圧通路51から連通孔54,環状油圧溝53,側孔55,外周凹溝56を通ってスライドピンホルダ43のスライドピン穴44の開口部から油圧室57に圧油を導入して、スライドピン45をピンスプリング49に抗してスライドさせることができる。
The
The
以上、排気ポペットバルブ14のバルブ休止機構に関して説明したが、吸気ポペットバルブ13のバルブ休止機構も同じ構造をしており、同じ部材は同じ符号を付することにする(図1参照)。
Although the valve deactivation mechanism of the
4ストローク内燃機関1が低速または低負荷で運転して、油圧通路51に圧油が供給されない状態では、スライドピン穴44の油圧室57に圧油が導入されず、スライドピン45はピンスプリング49のスプリング力により付勢されて移動し、図3および図4に図示するようにステム貫通孔46がバルブステム16の直上に位置した状態でガイド溝45dの底部がガイドピン47に係止される。
When the four-stroke
この低速・低負荷運転状態においては、図7に示すように、排気ポペットバルブ14(および吸気ポペットバルブ13)のバルブステム16(15)の頂部がスライドピン45のステム貫通孔46内を貫通して相対的に自由に摺動することができるので、排気カム22(吸気カム21)によってバルブ休止機構付きバルブリフタ18が上下に昇降駆動されても、排気ポペットバルブ14a(吸気ポペットバルブ13b)は閉塞状態に保持され、気筒休止状態に設定される。
In this low speed / low load operation state, as shown in FIG. 7, the top of the valve stem 16 (15) of the exhaust poppet valve 14 (and the intake poppet valve 13) passes through the stem through
一方、4ストローク内燃機関1が高速または高負荷で運転されて、油圧通路51に圧油が供給されると、油圧通路51から連通孔54、環状油圧溝53,側孔55,外周凹溝56を介してスライドピン孔44内の油圧室57に圧油が導入され、油圧室57の油圧により、ピンスプリング49のスプリング力に打勝ってスライドピン45が移動され、図8に図示されるように、スライドピン45のステム当り面45aに、排気ポペットバルブ14(吸気ポペットバルブ13)のバルブステム16(15)の頂端が対向し、排気カム22(吸気カム21)によってバルブ休止機構付きバルブリフタ18が昇降駆動されると、図9に図示されるようにスライドピン45を介して排気ポペットバルブ14(吸気ポペットバルブ13)は開閉される。
On the other hand, when the four-stroke
ここに、バルブ休止状態からバルブが稼動(開閉駆動)状態に入るときは、油圧室57に圧油が導入されてスライドピン45に油圧が作用すると、スライドピン45の反対側の空気室58のエアが通気溝45fより抜けるため瞬時にスライドピンが移動し応答性が良い。
Here, when the valve enters the operating (opening / closing drive) state from the valve resting state, when the hydraulic oil is introduced into the
逆に、バルブが稼動状態からバルブ休止状態に入るときは、油圧が解除された時点でもバルブステム16はスライドピン45のステム当り面45aに押圧状態にあれば、スライドピン45がピンスプリング49のバネ力によっても移動することがないため、従来のように油圧室57の油圧が瞬時に抜けきれないと、益々スライドピン45が移動し難い状態にあって油圧解除から実際にスライドピン45が移動してバルブ休止に入るまでの応答時間が長くなる。
On the contrary, when the valve enters the valve resting state from the operating state, if the
そこで、本実施の形態では、環状油圧溝53からバルブリフタ18の閉弁移動方向にオイル排出溝60が所定長さ延設されているので、図9に示すように、排気カム22によりバルブ休止機構付きバルブリフタ18が押圧され開弁移動(下降)すると、最下位置に近い所定高さでバルブリフタ18により塞がれていたオイル排出溝60の上端が排出口60aとして開口し、オイルが排出される。
Therefore, in the present embodiment, since the
したがって、油圧室57の油圧が瞬時に抜け、バルブリフタ18が上昇してバルブステム16のスライドピン45のステム当り面45aへの押圧力が低下すると、ピンスプリング49のバネ力によってスライドピン45が移動し確実にバルブ休止に入る。
よって、油圧解除からスライドピン45が移動してバルブ休止に入るまでの応答時間が短く応答性が大幅に向上する。
Therefore, when the hydraulic pressure in the
Therefore, the response time from when the hydraulic pressure is released to when the
このように、バルブが稼動状態からバルブ休止状態に入るときの応答性が向上し、その逆の場合と略同程度となり、気筒の稼動状態と休止状態の双方向の移行が速やかになされるので、燃料の供給制御が精度良くなされ、燃費の向上が図れる。 In this way, the responsiveness when the valve enters the valve inactive state from the operating state is improved, and is approximately the same as in the opposite case, and the two-way transition between the operating state and the inactive state of the cylinder is made quickly. In addition, fuel supply control is performed with high accuracy, and fuel efficiency can be improved.
リフタガイド孔52の内周面に形成されるオイル排出溝60の排出口60aとなる上端の位置が高い程、オイルを排出するタイミングが早く、バルブ休止状態に入るときの応答性が良くなるが、オイルはそれだけ多く排出されることになるので、所望の応答性と内燃機関のオイル供給能力に基づいてオイル排出溝60の上端位置を適切に設定する。
The higher the position of the upper end serving as the
なお、オイル排出溝60は環状油圧溝53から1本延設されているが、これを周方向に亘って複数本延設してもよく、こうすることでバルブリフタ18が回転してスライドピン45を押圧する油圧室57がいずれの方向に向こうと、油圧室57のオイルを排出する経路を油圧室57からオイル排出溝60の排出口60aまでの最短距離を略一定に維持することができ、よってバルブの稼動状態から休止状態への移行の応答性を略一定に設定することができる。
また、オイル排出溝60の数によって応答性の制御を行うことも可能である。
Although one
It is also possible to control the responsiveness by the number of
次に別の実施の形態について図10ないし図12に基づき説明する。
本実施の形態に係る可変動弁機構におけるバルブ休止機構80は、前記実施の形態のバルブ休止機構41と殆ど同じで、シリンダヘッド81に形成されるオイル排出通路のみが異なる。
したがって、シリンダヘッド81以外の部材は前記実施の形態と同じ符号を用いて示す。
Next, another embodiment will be described with reference to FIGS.
The
Therefore, members other than the
図10に図示するように、シリンダヘッド81は、バルブ休止機構付きバルブリフタ18を摺動自在に支持するリフタガイド孔82の内周面の上側所定位置に、前記実施の形態と同じ環状油圧溝83が形成されていて、同環状油圧溝83は連通孔84を介してシリンダヘッド81の油圧通路85に連通している。
As shown in FIG. 10, the
そして、リフタガイド孔82の内周面に前記環状油圧溝83よりバルブリフタ18の開弁移動側(下側)に所定距離離れて環状オイル排出溝86が形成され、同環状オイル排出溝86からバルブリフタ18の開弁移動方向(下方)にオイル排出溝87が延設されてオイル排出通路が構成されている。
オイル排出溝87はバルブリフタ18が上昇しているときはもとより、下降して最下位置に達しても下端が開口している。
An annular
The
図11に示すように、バルブリフタ18が上方位置にあるときは、スライドピン孔44内の油圧室57がスライドピンホルダ43の外周凹溝56およびバルブリフタ18の側孔55を介して環状油圧溝83に連通しているので、油圧通路51から連通孔54、環状油圧溝83,側孔55,外周凹溝56を介してスライドピン孔44内の油圧室57に圧油が導入される。
As shown in FIG. 11, when the
油圧室57に油圧が供給されることにより、ピンスプリング49のスプリング力に打勝ってスライドピン45が移動され、スライドピン45のステム当り面45aに、排気ポペットバルブ14(吸気ポペットバルブ13)のバルブステム16(15)の頂端が対向し、排気カム22(吸気カム21)によってバルブ休止機構付きバルブリフタ18が昇降駆動されると、バルブ稼動状態となる。
When the hydraulic pressure is supplied to the
排気カム22(吸気カム21)によってバルブリフタ18が下降すると、図12に示すように、スライドピン孔44内の油圧室57に連通するバルブリフタ18の側孔55が環状オイル排出溝86と重なると、油圧室57のオイルがスライドピンホルダ43の外周凹溝56、側孔55、環状オイル排出溝86を経てオイル排出溝87から排出される。
When the
したがって、油圧室57の油圧が瞬時に抜け、バルブリフタ18が上昇してバルブステム16のスライドピン45のステム当り面45aへの押圧力が低下すると、ピンスプリング49のバネ力によってスライドピン45が移動し確実にバルブ休止に入る。
よって、油圧解除からスライドピン45が移動してバルブ休止に入るまでの応答時間が短く応答性が大幅に向上する。
Therefore, when the hydraulic pressure in the
Therefore, the response time from when the hydraulic pressure is released to when the
このように、バルブが稼動状態からバルブ休止状態に入るときの応答性が向上し、その逆の場合と略同程度となり、気筒の稼動状態と休止状態の双方向の移行が速やかになされるので、燃料の供給制御が精度良くなされ、燃費の向上が図れる。 In this way, the responsiveness when the valve enters the valve inactive state from the operating state is improved, and is approximately the same as in the opposite case, and the two-way transition between the operating state and the inactive state of the cylinder is made quickly. In addition, fuel supply control is performed with high accuracy, and fuel efficiency can be improved.
リフタガイド孔82の内周面に形成される環状オイル排出溝86の上端縁の位置が高い程、下降するバルブリフタ18の側孔55と重なるタイミングすなわち油圧室57と連通してオイルを排出するタイミングが早くなり、バルブ休止状態に入るときの応答性が良くなる。
しかし、オイルはそれだけ多く排出されることになるので、所望の応答性と内燃機関のオイル供給能力に基づいて環状オイル排出溝86の上端縁の高さ位置を適切に設定する。
The higher the position of the upper edge of the annular
However, since much oil is discharged, the height position of the upper edge of the annular
なお、オイル排出溝87は環状オイル排出溝86から1本延設されているが、これを周方向に亘って複数本延設してもよく、こうすることでスライドピン45を押圧する油圧室57がいずれの方向に向こうと、油圧室57のオイルを排出する経路を油圧室57からオイル排出溝87までの最短距離を略一定に維持することができ、よってバルブの稼動状態から休止状態への移行の応答性を略一定にすることができる。
また、オイル排出溝86の数によって応答性の制御を行うことも可能である。
Note that one
It is also possible to control the responsiveness by the number of
次に、さらに別の実施の形態について図13ないし図16に基づき説明する。
本実施の形態に係る可変動弁機構におけるバルブ休止機構100は、前記図1ないし図9に図示する実施の形態において、シリンダヘッド4のリフタガイド孔52に形成されたオイル排出溝60に相当するオイル排出溝111を、バルブリフタ110に形成したものであり、その他の構造は、前記実施の形態と同じであるので、同じ部材および同じ部位は同じ符号を用いて示す。
Next, still another embodiment will be described with reference to FIGS.
The
バルブリフタ110は、図15および図16に図示するように、円筒状の周壁110bの所定個所に対向して1対の側孔112が穿設され、同周壁110bの外周面において頂壁110a側周縁部にオイル排出溝111が4本等間隔に形成されている。
As shown in FIGS. 15 and 16, the
オイル排出溝111は、円形の頂壁110aの外周縁を円弧状に抉るように軸方向に所定長さ切欠いて形成されている。
オイル排出溝111の軸方向長さは、頂壁110aの肉厚程度あるいは肉厚以下の長さであって、オイル排出溝111のためにバルブリフタ110の側壁が薄くなり強度が低下するのを回避している。
The
The axial length of the
かかるバルブリフタ110内にバルブ休止機構100の主要部(前記実施の形態と同じ構造)が嵌装され、シリンダヘッド4のリフタガイド孔52に挿入される。
ただし、リフタガイド孔52には、環状油圧溝53は形成されているが、オイル排出溝60は形成されていない。
The main part of the valve resting mechanism 100 (the same structure as that of the above embodiment) is fitted in the
However, although the annular
図13および図14は、4ストローク内燃機関1が高速または高負荷で運転されている状態を示しており、油圧室57の油圧により、ピンスプリング49のスプリング力に打勝ってスライドピン45が移動され、排気カム22(吸気カム21)によってバルブリフタ110が昇降駆動されると、スライドピン45を介して排気ポペットバルブ14(吸気ポペットバルブ13)は開閉される。
13 and 14 show a state where the four-stroke
図13は、排気カム22のベース円にバルブリフタ110が当接して最高位置にあるときを示しており、油圧通路51から連通孔54、環状油圧溝53,側孔55,外周凹溝56を介してスライドピン孔44内の油圧室57に圧油が導入されている。
FIG. 13 shows the
排気カム22が回転してカムロブがバルブリフタ110を下方へ摺動させ、図14に示すように、バルブリフタ110が略最下位置に至ると、バルブリフタ110の頂壁110aの外周縁に形成されたオイル排出溝111がリフタガイド孔52の環状油圧溝53と連通して油圧室57のオイルが側孔55,環状油圧溝53を介してオイル排出溝111から排出される。
As the
したがって、バルブが稼動状態からバルブ休止状態に入るときに、油圧が解除されれば、バルブリフタ110の略最下位置で油圧室57の油圧が瞬時に抜け、バルブリフタ18が上昇してバルブステム16のスライドピン45のステム当り面45aへの押圧力が低下すると、ピンスプリング49のバネ力によってスライドピン45が移動し確実にバルブ休止に入る。
よって、油圧解除からスライドピン45が移動してバルブ休止に入るまでの応答時間が短く応答性が大幅に向上する。
Therefore, if the hydraulic pressure is released when the valve enters the valve resting state from the operating state, the hydraulic pressure in the
Therefore, the response time from when the hydraulic pressure is released to when the
リフタガイド孔52の内周面に形成される環状油圧溝53の上端の位置が高い程、オイルを排出するタイミングが早く、バルブ休止状態に入るときの応答性が良くなるが、オイルはそれだけ多く排出されることになるので、所望の応答性と内燃機関のオイル供給能力に基づいて環状油圧溝53の上端位置を適切に設定する。
The higher the position of the upper end of the annular
本実施の形態のように、バルブリフタ110が略最下位置に至ったときに、オイル排出溝111が環状油圧溝53と連通して油圧室57のオイルが排出されるようにすることで、油圧供給時に圧の抜けが少なく、加圧してバルブ休止状態から稼動状態に移行するときの応答性も維持できる。
As in the present embodiment, when the
オイル排出溝111はバルブリフタ110の頂壁110aの外周縁に4本形成されているので、バルブリフタ110が回転してスライドピン45を押圧する油圧室57がいずれの方向に向こうと、油圧室57のオイルを排出する経路を油圧室57からオイル排出溝111までの最短距離を略一定に維持することができ、よってバルブの稼動状態から休止状態への移行の応答性を略一定に設定することができる。
Since the four
オイル排出溝111はさらに本数を増やしてもよく、また逆に減らしてもバルブの稼動状態から休止状態への移行の応答性をそれなりに期待でき、オイル排出溝111の数により応答時間を調整することができる。
The number of
オイル排出溝の変形例を図17および図18に示す。
本バルブリフタ120は、円筒状の周壁120bの所定個所に対向して1対の側孔122が穿設されており、同周壁120bの外周面において頂壁120a側周縁部にオイル排出溝121が8本等間隔に形成されている。
A modification of the oil discharge groove is shown in FIGS.
The
このオイル排出溝121は、円形の頂壁120aの外周縁を軸方向に平面状に切り込んで所定長さ切欠いて形成されており、切欠き面は平坦面をなしている。
オイル排出溝121は、その軸方向長さが頂壁120aの肉厚程度あるいは肉厚以下の長さであるので、周壁120bの強度に影響しない。
The
Since the axial length of the
8本のオイル排出溝121がバルブリフタ120の頂壁120aの外周縁に略満遍なく形成されるので、バルブリフタ120が回転しても油圧室から環状油圧溝とオイル排出溝との連通個所までの最短距離を略一定に維持することができ、よってバルブの稼動状態から休止状態への移行におけるオイル排出により短縮される応答時間を略一定に設定することができる。
Since the eight
次に、オイル排出溝の別の変形例を図19および図20に示す。
本バルブリフタ130は、円筒状の周壁130bの所定個所に対向して1対の側孔132が穿設されており、同周壁130bの外周面において頂壁130a側周縁部に全周に亘ってオイル排出溝121が環状に形成されている。
Next, another modification of the oil discharge groove is shown in FIGS.
The
オイル排出溝131は、その軸方向長さが頂壁120aの肉厚程度あるいは肉厚以下の長さであるので、周壁130bの強度に影響しない。
Since the axial length of the
オイル排出溝131が、バルブリフタ130の周壁130bの全周に亘って環状に形成されているので、バルブリフタ130の回転がバルブの稼動状態から休止状態への移行の応答性に影響を与えず、同応答性を常に一定に設定することができる。
Since the
1…4ストローク内燃機関、4…シリンダヘッド、8…燃焼室、9…吸気ポート、10…排気ポート、13…吸気ポペットバルブ、14…排気ポペットバルブ、15,16…バルブステム、18…バルブ休止機構付きバルブリフタ、21…吸気カム、22…排気カム、38…バルブスプリング、39…リフタスプリング、
41…バルブ休止機構、43…スライドピンホルダ、44…スライドピン穴、45…スライドピン、46…ステム貫通孔、47…ガイドピン、49…ピンスプリング、50…油圧駆動装置、51…圧縮通路、52…リフタガイド孔、53…環状油圧溝、54…連通孔、55…側孔、56…外周凹溝、57…油圧室、58…空気室、60…オイル排出溝、
80…バルブ休止機構、81…シリンダヘッド、82…リフタガイド孔、83…環状油圧溝、84…連通孔、85…油圧通路、86…環状オイル排出溝、87…オイル排出溝、
100…バルブ休止機構、110…バルブリフタ、111…オイル排出溝、112…側孔、
120…バルブリフタ、121…オイル排出溝、122…側孔、
130…バルブリフタ、131…オイル排出溝、132…側孔。
DESCRIPTION OF
41 ... Valve rest mechanism, 43 ... Slide pin holder, 44 ... Slide pin hole, 45 ... Slide pin, 46 ... Stem through hole, 47 ... Guide pin, 49 ... Pin spring, 50 ... Hydraulic drive, 51 ... Compression passage, 52 ... Lifter guide hole, 53 ... Annular hydraulic groove, 54 ... Communication hole, 55 ... Side hole, 56 ... Outer peripheral concave groove, 57 ... Hydraulic chamber, 58 ... Air chamber, 60 ... Oil discharge groove,
80 ... valve stop mechanism, 81 ... cylinder head, 82 ... lifter guide hole, 83 ... annular hydraulic groove, 84 ... communication hole, 85 ... hydraulic passage, 86 ... annular oil discharge groove, 87 ... oil discharge groove,
100 ... Valve pause mechanism, 110 ... Valve lifter, 111 ... Oil drainage groove, 112 ... Side hole,
120 ... Valve lifter, 121 ... Oil discharge groove, 122 ... Side hole,
130 ... Valve lifter, 131 ... Oil discharge groove, 132 ... Side hole.
Claims (2)
前記バルブリフタ内に嵌着されたスライドピンホルダにスライドピンが前記バルブステムに直交する方向に摺動自在に嵌合され、
前記スライドピンにはバルブスプリングにより付勢されたポペットバルブのバルブステムが当接するステム当り面とバルブステムが貫通するステム貫通孔が隣り合わせて形成され、
前記スライドピンはピンスプリングにより一方向に付勢されるとともに反対方向に油圧供給通路を経て油圧が作用し、同油圧の制御によって前記スライドピンを移動して前記ステム当り面とステム貫通孔とを選択的に前記バルブステムに臨ませる4ストローク内燃機関の可変動弁機構において、
前記動弁カムにより前記バルブリフタが押圧され開弁移動すると排出口が開口して前記スライドピンに作用するオイルを排出するオイル排出通路が設けられ、
前記リフタガイド孔の内周面に形成された環状油圧溝が前記バルブリフタの側孔を介して前記スライドピンホルダ内の前記スライドピンに油圧が作用する油圧室に連通することで前記油圧供給通路が構成され、前記リフタガイド孔の内周面に前記環状油圧溝より前記バルブリフタの開弁移動側に離れて環状オイル排出溝が前記バルブリフタの側孔を介して前記油圧室に連通可能に形成されるとともに同環状オイル排出溝から前記バルブリフタの開弁移動方向にオイル排出溝が延設されて前記オイル排出通路が構成され、前記オイル排出溝は、常に開口していることを特徴とする4ストローク内燃機関の可変動弁機構。 A valve lifter interposed between the valve cam and the valve stem of the poppet valve is slidably supported by the lifter guide hole, and is urged by a lifter spring in a direction to always contact the valve cam.
A slide pin is fitted in a slide pin holder fitted in the valve lifter so as to be slidable in a direction perpendicular to the valve stem,
The slide pin has a stem contact surface with which a valve stem of a poppet valve urged by a valve spring abuts and a stem through hole through which the valve stem penetrates, adjacent to each other,
The slide pin is urged in one direction by a pin spring and hydraulic pressure acts in the opposite direction through a hydraulic pressure supply passage, and the slide pin is moved under the control of the hydraulic pressure to move the stem contact surface and the stem through hole. In a variable valve mechanism of a four-stroke internal combustion engine that selectively faces the valve stem,
When the valve lifter is pressed and moved by the valve cam, a discharge port is opened and an oil discharge passage for discharging oil acting on the slide pin is provided,
An annular hydraulic groove formed in the inner peripheral surface of the lifter guide hole communicates with a hydraulic chamber in which hydraulic pressure is applied to the slide pin in the slide pin holder through a side hole of the valve lifter, whereby the hydraulic pressure supply passage is An annular oil discharge groove is formed on the inner peripheral surface of the lifter guide hole away from the annular hydraulic groove toward the valve opening movement side of the valve lifter so as to communicate with the hydraulic chamber via the side hole of the valve lifter. And an oil discharge groove extending from the annular oil discharge groove in the valve lifter moving direction of the valve lifter to constitute the oil discharge passage, and the oil discharge groove is always open. Variable valve mechanism of the engine.
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